多用戶虛擬環境教育游戲的設計與應用

【摘要】基于多用戶虛擬環境(MUVE)的教育游戲是大型網絡教育游戲的發展趨勢。在介紹一個國外此類教育游戲的典型案例——Quest Atlantis的基礎上，在對其結構、設計思想和應用模式進行剖析，探討了其對我國教育游戲設計和應用的啟示，供國內網絡教育游戲研究借鑒。

【關鍵詞】教育游戲;多用戶虛擬環境;MUVE;Quest Atlantis

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)01—0062—03

引言

多用戶虛擬環境(Multi-User Virtual Environment，簡稱MUVE)，又名虛擬世界(Virtual Worlds)是一種基于三維圖像的交互式網絡虛擬現實環境。用戶以“化身”的形式置身于一個虛擬三維空間中，可以與空間中的其他用戶及環境物體進行實時交互。基于MUVE的教育游戲對于增強學習者的投入程度、提升學習興趣、增進學習者之間的思想與情感交流具有獨特的優勢。目前我國對該類教育游戲的研究才剛剛起步，香港中文大學資訊科技教育促進中心開發的《農場狂想曲》與《學習村莊》[1]以及珠海奧卓爾公司推出的游戲化學習世界(www.aojoy.com)都是此類教育游戲的代表。國內的研究還處于個案嘗試和探索階段，尚未出現一個經過大量實踐檢驗具有推廣價值的典型案例。本文對美國一個較為成熟的案例進行剖析，供國內MUVE教育游戲的研究者參考借鑒。

一 Quest Atlantis案例分析

1 Quest Atlantis項目概述

Quest Atlantis(以下簡稱QA)是印第安納大學學習與技術研究中心 Sasha Barab教授主持的一個基于MUVE環境的教育游戲項目。它采用網絡游戲的角色扮演模式，將學科知識的學習融入其中，適用對象為9-12歲學生。學習者可以在QA的虛擬世界中漫游，完成被稱之為“探索”(Quest)的學習活動，這些活動都是由精心設計的寓教于樂的課程學習任務組成的[2]。

QA自2003年1月至今已經發展到5.0版本，參與的研究者和教師團隊已經擴展到澳大利亞、馬來西亞、新加坡和土耳其等國家，有超過10000名兒童使用過該系統，已完成的學習項目達數千個以上，覆蓋了科學、語言、藝術以及社會等科目[3]。大量的實踐表明，QA提供的豐富媒體環境和探究式學習方式在促進課程知識學習的同時，提升了兒童的學習興趣和投入程度，增強了兒童的社會意識。QA項目為我們研究和探索MUVE教育游戲的設計和應用提供了一個非常好的實踐案例。

2 QA的結構

QA借鑒大型網絡游戲，特別是角色扮演類和探險類游戲的一貫做法，創設了一個作為整體情境脈絡的敘事線索(Storyline)。這是一個名為“兩個世界同一命運”的傳奇故事:生活在Atlantis星球的人們正面臨一場災難，盡管科學技術高度發達，但他們卻發現他們的世界正遭受各種自然和社會問題侵蝕，由6名率先覺悟的Atlantis人組成一個委員會，他們各司其職，通過一個名為OTAK的工具與地球人接觸，尋求幫助……

學習者通過OTAK進入到不同的“世界”(World)中去，每個“世界”代表著一類問題的集合，由若干“村落”(Village)組成，如“生態世界”中包含“野生動物”、“生活環境”、“水”等“村落”。“村落”是學習者進行學習活動的場所。

QA中的學習活動是以“探索”(Quest)的形式呈現的。“探索”是一個基于問題情境設計的學習任務。其獨特之處在于將虛擬世界與現實世界的學習活動相結合，將課程知識的學習與社會責任感的建立以及反思能力的培養相結合[4]。同“探索”類似的另一種學習活動是“任務”(Mission)，它更加貼近游戲的故事情節，挑戰性、娛樂性更強。

QA還提供了多樣化的交互工具、豐富的學習資源以及作為激勵機制的“積分進階系統”。

QA的學習者操作界面如圖1所示，主要包括虛擬環境、個人面板及聊天區。另外QA還為教師提供基于Web的管理界面，用于發布學習任務、安排學習進程及接收作業等。

二 QA設計思想及其啟示

1 教育、游戲及社會責任的融合

將教育、游戲以及社會責任三要素的有機結合體作為QA的設計基石[5]，是QA的設計者一直十分強調并引以為豪的。這里的社會責任是指融合在教育游戲中的一些有關情感、態度、價值觀的非智力因素學習目標，是QA設計者教育理念的表達，我們也可以將其理解為廣義的教育要素。QA的設計者在游戲與教育的融合方面帶給我們一些啟發。

構建一個充滿傳奇色彩的故事背景，為教育問題的情境化表征提供了豐富的資源和巨大的創意空間。QA的設計者以西方文化中廣為人知的亞特蘭蒂斯傳說為原型創作的“兩個世界同一命運”的故事背景中，“Atlantis星球”實質上就是對現實世界的映射，是現實世界的一個情境化的副本，因此，各類教育問題都可以在其中找到棲身之處。同時，故事情境所包含的角色扮演、探險、挑戰、幻想、交互性等正是普通網絡游戲中最具吸引力的要素。這就形成了一個容納教育要素和游戲要素的框架。由此可見，一個既具備普通游戲的動機要素又能夠容納大量教育問題的情境空間，對于教育游戲，特別是大型網絡教育游戲的設計，有著基礎性的作用。

QA的設計者始終將其視為一種“教學系統” [6]，這啟示我們，教育游戲設計的出發點和歸宿都應該是促進學習。QA很像是一個學習環境，但其中學習者的動機水平和投入程度遠高于一般網絡學習環境。這正是因為QA實質上是一個游戲化的學習環境，它所追求的不是游戲的外在形式而是利用游戲的內在特征促進學習者的學習。因此教育性與游戲性的融合不是兩者的混合、組合或嫁接，而是形式與內容、目的與手段的相輔相成。QA的這一設計思想與我國學者提出的“輕游戲”[7]的理論觀點很接近，它可以看作是該理論的一個生動案例。

2 虛擬世界與現實世界的結合

以模塊化的專題探究活動作為主要的學習活動形式，將網絡虛擬環境的學習活動與現實世界的學習活動相結合，是QA另一個頗具特色的設計思想。在一個關于水污染問題的“探索”[8]中，設計者給出的情境是Taiga國家公園的管理者為河流中魚類數量減少的問題尋求幫助，要求學習者進入公園訪問當地農民、木材公司、旅游公司，提出問題成因假設，利用水質測試數據驗證假設，確定造成問題的主要原因并采取措施，“兩年后”檢查成效并制定更為詳盡的保護措施，“十二年”后進一步驗證。該“探索”被細化為7項子活動，有在教室中完成的，也有在QA虛擬世界中進行的，也有與社區實踐活動結合的，每個活動都提供了相關資源和支架，這很類似于WebQuest。不同的是QA充分利用了游戲的敘事性與虛擬性，使現實中不易(如對多類人群的訪談)或不可能(如長時間跨度驗證)實現的學習者體驗變為可能。虛擬世界與現實世界的巧妙結合是QA“探索”的突出特點，這種設計一方面充分利用了虛擬世界的“仿真”特性來增強兒童的投入程度以及提高學習體驗的臨場感，另一方面又通過現實世界中的活動防止兒童因過渡沉迷于虛擬世界造成“虛幻感”，這使得兒童能夠清楚地認識到教育游戲的虛擬世界是一個“虛構的仿真世界”，是探究學習問題的“虛擬實驗室”。MUVE環境相比傳統WEB頁面為探究式學習提供了更加豐富的情境和交互手段，教學設計者需合理利用其技術特性并注意引導學習者建立起對虛擬世界的正確態度才能取得良好的學習效果。

3 為教師設置角色

通過為教師在游戲中設置角色，將教師對學習過程的指導和監控隱形化，這是QA的設計中很值得我們借鑒的地方。國內的研究者在實踐中遇到過這樣的問題:教師不知道自己在應用教育游戲的過程中如何對學生進行指導和監控[9]。當學生沉浸在游戲情境中的時候，教師對學生的直接干預往往會影響學生的學習投入程度。在QA中，虛擬世界中的很多人物，如Atlantis委員會的成員、村莊的居民、學生訪談的對象等，都可能成為教師扮演的對象。這樣一來，教師從學生“背后”走到了學生的面前，但又以不被學生察覺的形式出現，教師的監控和指導工作變得更加方便和自然。這種設計帶給我們的啟示是:教師在教育游戲中發揮指導和監控作用的形式，應與教育游戲的特性相適應。

三 QA應用模式及其啟示

1 作為探究式學習環境應用于課堂教學

QA的設計和應用目標是促進9-12歲年齡段的學生達到相應課程標準要求，大量的實踐已經充分證明QA確實實現了上述目標。有調查研究[10]表明，目前國內多數教育管理者、教師以及家長，對教育游戲的認識不夠全面，很少有教師在課堂教學中應用教育游戲。QA作為一個典型案例，使我們認識到教育游戲在課堂教學中的作用，對于糾正把教育游戲簡單理解為“包含教育內容的游戲”這類片面認識有一定的意義。教育游戲作為一種教學系統，可以在各種形式的教學活動中發揮作用，應用于課堂教學的教育游戲其教學設計和應用模式都應遵循課堂教學的規律。

2 重視對教師的支持和培訓

QA的設計者把教師和學生看作核心服務對象。設計在學校的 QA中心有當地教師中的QA積極使用者或教育管理人員為用戶提供支持[11]。“教師使用手冊”詳細介紹了QA的設計理念與使用方法，詳盡的設計樣例和模板為普通教師設計“探索”等學習活動提供了參考。由此可見，我們不應該把教師僅僅看作是教育游戲的終端用戶，他們對教育游戲應用模式的理解和認識直接關系教學效果，教育游戲應為教師施展教學智慧提供舞臺。國內有關教育游戲的研究中對教育游戲的推廣和教師支持的研究仍是空白[12]。QA案例啟示我們應該重視教師以及教學應用對促進教育游戲產品成熟和完善的重要作用。

3 教育設計研究方法的運用

QA項目的研究與發展過程體現了教育設計研究(又稱基于設計的研究)這一方法論的指導[13]。這一方法論的核心思想是從待解決的教育問題出發，經過若干次分析、設計、實施、評價、修正、再設計……的往復循環(迭代)，生成問題的解決方案并發展相關理論。該方法強調在實踐應用中進行研究，強調研究團隊的作用。因此，QA的設計開發與應用推廣過程其實就是研究過程，它的主要研究成果除了QA教育游戲本身之外，還取得了有關學習投入、學習動機的理論成果。教育設計研究方法為我們提供了一種教育游戲研究的全新視角和設計、研究、開發及應用相結合的工作模式。

四 結語

QA項目為我們提供了一個基于MUVE的典型教育游戲案例，在教育游戲的設計與應用方面帶給我們很多啟示。教育游戲的教學設計應圍繞知識結構和學習任務的情景化表征展開，應重視虛擬世界與現實世界的融合;教育游戲的功能定位應是一種游戲化的學習環境;教育游戲的推廣與應用過程中應注意對教師的支持和培訓。

參考文獻

[1] 周玉霞，李芳樂，李浩文，尚俊杰.玩還是學:學習村莊中學生的知、情、意、行[J].基礎教育，2008，(1):57-61.

[2] Barab，S. A.Making Learning Fun:Quest Atlantis:A Game Without Guns[J].Educational Technology Research Development.2005，(1):86–107.

[3] Quest Atlantis Overview[DB/OL].

[4][11] Quest Atlantis Teacher’s Manual[DB/OL].

[5][6][13]Barab， S.A.Eat Your Vegetables and Do Your Homework: A Design Based Investigation of Enjoyment and Meaning in Learning [J].Educational Technology.2005， (1):15-21.

[7] 尚俊杰，李芳樂，李浩文.”輕游戲”:教育游戲的希望和未來[J].電化教育研究，2005，(1):24-26.

[8] Taiga Teacher Guide[DB/OL].

[9] 王陸，孫洪濤，劉敬光.教育游戲中的教師角色設計與教師創作工具[J].電化教育研究，2007，(1):38-40.

[10] 周華杰，唐文支.教育游戲在小學教育中的應用現狀及前景的問卷調研[J].中小學電教，2006，(3):17-19.

[12] 張剛要，馬德俊.教育游戲的現狀分析與發展研究[J].電化教育研究，2008，(2):68-72.